El hielo marino de la Antártida está cambiando, al igual que una parte vital de la red alimentaria marina que vive en él
La Antártida es la gran unidad de enfriamiento del mundo. Esta parte vital del sistema climático terrestre se alimenta en gran medida de la congelación y el derretimiento anuales de millones de kilómetros cuadrados de hielo marino alrededor del continente.
Una nueva investigación muestra que los cambios en este ciclo de congelación anual en McMurdo Sound pueden conducir a cambios en la diversidad de las comunidades de algas que viven dentro del hielo marino.
Al comienzo del invierno austral, a medida que el agua del mar comienza a congelarse, expulsa sal y forma una pesada y muy fría salmuera. Esta se hunde hasta el fondo marino, formando finalmente lo que se conoce como Agua de Fondo Antártica. Esta agua se bombea posteriormente al resto del mundo a través de varias importantes corrientes oceánicas.
Históricamente, este ciclo implicaba que la Antártida prácticamente duplicara su tamaño y que el continente quedara rodeado por una enorme capa de hielo marino en pleno invierno. Pero el cambio climático está alterando este ciclo anual.
Imagen: Las principales corrientes oceánicas transportan el agua fría del fondo antártico al resto del mundo. Jacqui Stuart, VUW, CC BY-NC-ND
Durante la última década, el hielo marino antártico ha estado disminuyendo. No ha sido una tendencia constante, pero cada año desde 2016 se ha formado menos hielo marino en comparación con los promedios históricos.
La extensión máxima anual del hielo marino de la Antártida en septiembre de 2023 fue la más baja registrada, con aproximadamente 1,75 millones de kilómetros cuadrados menos de hielo marino de lo normal, un área equivalente a aproximadamente 6,5 veces la superficie terrestre de Nueva Zelanda.
Los cambios que ocurren a escala continental suelen estar bien documentados y publicitados. Sin embargo, también se están produciendo cambios más pequeños y locales en lugares como el estrecho de McMurdo, donde se encuentra el único puesto avanzado antártico de Aotearoa Nueva Zelanda.
Durante cuatro de los últimos siete años, las tormentas invernales del sur fuera de temporada se asociaron con retrasos significativos en el momento de la formación de hielo marino en el estrecho de McMurdo.
En los lugares donde se tomaron mediciones durante estos años "inusuales", el hielo marino que se formó más tarde era más delgado (1,5 metros en comparación con 2,5 metros) y tenía menos capa de nieve (alrededor de 5 centímetros en comparación con 15-30 centímetros) en comparación con los mismos lugares durante años "típicos".
Imagen: Ken Ryan y Jacqui Stuart miden la profundidad del hielo marino y la capa de plaquetas subhielo en el estrecho de McMurdo en 2022. Svenja Halfter, NIWA, CC BY-NC-ND
Arrecifes helados y praderas de algas
Otro tipo de hielo, conocido como "hielo plaquetario", también parece verse afectado por la formación posterior de hielo marino.
Una capa de hielo plaquetario se extiende hacia el océano por debajo del hielo marino en algunas regiones de la Antártida, como el estrecho de McMurdo. Se trata de una frágil estructura reticular formada por cristales de hielo en forma de placa poco consolidados, que crea una estructura invertida similar a un arrecife.
El entorno protector resultante es un foco de productividad primaria: algas microscópicas que sustentan la base de la red trófica marina. Cuando el hielo marino se forma más tarde, el hielo plaquetario no tiene tanto tiempo para acumularse debajo y puede ser varios metros más delgado que debajo del hielo más antiguo (hasta aproximadamente un metro desde más de tres metros).
¿Por qué debería importarnos el hielo marino? Porque no es solo una capa congelada y sin vida que se extiende desde el continente, interrumpida por la extraña silueta de una foca o una reunión de pingüinos en la superficie.
Debajo de la desolada superficie, donde el hielo se encuentra con el agua, pueden extenderse verdes praderas de microalgas hasta donde alcanza la vista.
Las microalgas son organismos unicelulares, similares a las plantas, que utilizan la luz solar para generar energía. Al igual que las praderas terrestres, proporcionan alimento a muchas otras criaturas. En invierno, cuando pueden escasear otras fuentes de alimento, este súper almacén de hielo marino desempeña un papel crucial en la alimentación de otros habitantes del estrecho de McMurdo.
Imagen: Vista desde debajo del hielo marino en el estrecho de McMurdo, con la capa de plaquetas subhielo extendiéndose hacia el agua. El tono verde amarillento muestra microalgas prósperas que viven dentro de la estructura similar a un arrecife. Leigh Tate, NIWA, CC BY-NC-ND
Disminución de la diversidad de algas bajo un hielo marino más delgado
La nueva investigación indica que, cuando el hielo marino se forma más tarde, las comunidades de microalgas que viven en él también son diferentes. En el hielo marino de formación tardía, estas comunidades vitales son menos diversas y están dominadas por menos especies.
Algunas especies que suelen abundar en el hielo marino de formación temprana están ausentes o en números bajos cuando este se forma más tarde. Curiosamente, la cantidad de microalgas en condiciones de formación tardía del hielo parece ser similar a la del hielo "típico". Sin embargo, en lugar de estar distribuidas a lo largo de casi tres metros de profundidad en la capa de plaquetas, se encuentran amontonadas en un hábitat de un metro de espesor.
Estos emparedados microscópicos son diversos en forma, tamaño y función en el ecosistema. Es útil pensar en las comunidades de microalgas como en la sección de frutas y verduras del supermercado. Cada tipo tiene condiciones de crecimiento preferidas y diferentes valores nutricionales, produciendo cantidades variadas de recursos importantes como proteínas, carbohidratos y ácidos grasos.
Imagen: Las microalgas presentan diferentes formas, tamaños y contenido nutricional, como las frutas y verduras. Jacqui Stuart, VUW, CC BY-NC-ND
Imagínate que un invierno el clima es diferente y solo crecen coles y guisantes de olor. Estos no te aportarán todos los nutrientes que necesitas. Esto refleja el problema que surge cuando hay menos diversidad en la base de la red alimentaria. A medida que las comunidades de microalgas cambian según las formas observadas en esta investigación, es probable que también cambien la cantidad y la calidad de los recursos que proporcionan.
Estas señales tempranas son importantes. Predicen impactos ecológicos más amplios, especialmente si el hielo marino antártico continúa adelgazándose, retrocediendo o formándose cada año.
Necesitamos más investigación para determinar los matices de estos cambios y el alcance de su impacto. Sin embargo, conviene recordar que lo que ocurre en la base de la red trófica antártica no se queda necesariamente allí. Estos cambios podrían extenderse a ecosistemas más lejanos, con el potencial de afectar a pesquerías clave en el océano Austral.
Si prestamos mucha atención ahora, tendremos la oportunidad de comprender y adaptarnos para garantizar que los ecosistemas sigan siendo resilientes en un mundo cambiante.
La investigación ha sido publicada en la revista iScience: A glimpse into the future: How the timing of sea ice formation influences associated microalgal communities
Este artículo se republica desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original en inglés: Antarctica’s sea ice is changing, and so is a vital part of the marine food web that lives within it.
